Phần V Kiểm thử và Bảo trì Test and Maintenance
Nhập môn Công nghệ học Phần mềm Introduction to Software Engineering
Chương 9: Phương pháp kiểm thử
Department of Software Engineering Faculty of Information Technology Hanoi University of Technology TEL: 04-8682595 FAX: 04-8692906 Email: cnpm@it-hut.edu.vn
9.1 Khái niệm kiểm thử 9.2 Phương pháp thử 9.3 Kỹ thuật thiết kế trưòng hợp thử 9.4 Phương pháp thử các môđun
HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.1 HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.2
9.1 Khái niệm kiểm thử
Những khó khăn khi kiểm thử
• Nâng cao chất lượng phần mềm nhưng
Định nghĩa kiểm thử: • Là mấu chốt của đảm bảo chất lượng phần
mềm
• Là tiến trình (và là nghệ thuật) nhằm phát
hiện lỗi bằng việc xem xét lại đặc tả, thiết kế và mã hoá.
không vượt quá chất lượng khi thiết kế: chỉ phát hiện các lỗi tiềm tàng và sửa chúng • Phát hiện lỗi bị hạn chế do thủ công là chính • Dễ bị ảnh hưởng tâm lý khi kiểm thử • Khó đảm bảo tính đầy đủ của kiểm thử
• Kiểm thử thành công là phát hiện ra lỗi;
kiểm thử không phát hiện ra lỗi là kiểm thử dở (Sue A.Conger- The New SE)
HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.3 HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.4
6 điểm lưu ý khi kiểm thử (tiếp)
6 điểm lưu ý khi kiểm thử
(4) Dữ liệu thử cho kết quả bình thường thì
(1) Chất lượng phần mềm do khâu thiết kế quyết định là chủ yếu, chứ không phải khâu kiểm thử
không có ý nghĩa nhiều, cần có những dữ liệu kiểm thử mà phát hiện ra lỗi
(2) Tính dễ kiểm thử phụ thuộc vào cấu trúc
chương trình
(5) Khi thiết kế trường hợp thử, không chỉ dữ liệu kiểm thử nhập vào, mà phải thiết kế trước cả dữ liệu kết quả sẽ có
(3) Người kiểm thử và người phát triển nên khác
nhau
(6) Khi phát sinh thêm trường hợp thử thì nên thử lại những trường hợp thử trướcđó để tránh ảnh hưởng lan truyền sóng
1
HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.5 HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.6
Tương ứng giữa vòng đời dự án và kiểm thử
Đối tượng và phạm vi
Kiểm thử chấp nhận
Kiểm thử hệ thống
Đặc tả chức năng/ Thiết kế lô gíc
Thiết kế Vật lý
Kiểm hồi quy
Kiểm tích hợp
9.2 Phương pháp thử: thử tĩnh • Kiểm thử trên bàn hay Kiểm thử tĩnh: giấy và bút trên bàn, kiểm tra logic, lần từng chi tiết ngay sau khi lập trình xong • Đi xuyên suốt (walk through) • Thanh tra (inspection)
Cấu trúc CT và đặc tả môđun
Kiểm ĐVCT
Mã hoá môđun CT
HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.7 HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.8
Trình tự kiểm thử bằng máy
Kiểm thử trên máy
• Gỡ lỗi bằng máy (machine debug) hay kiểm
(1) Thiết kế trường hợp thử theo thử trên bàn (2) Trường hợp thử phải có cả kết quả kỳ vọng
sẽ thu được
thử động: Dùng máy chạy chương trình để điều tra trạng thái từng động tác của chương trình
(3) Dịch chương trình nguồn và tạo môđun tải
• 9 bước của trình tự kiểm thử bằng máy
để thực hiện
(4) Khi trường hợp thử có xử lý tệp vào-ra,
phải làm trước trên bàn việc xác định miền của các tệp
9.3 Kỹ thuật thiết kế trường hợp thử • Kỹ thuật thiết kế trường hợp thử dựa trên đặc tả bề
HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.9 HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.10
Trình tự kiểm thử bằng máy (tiếp) (5) Nhập dữ liệu đã thiết kế cho trường hợp kiểm thử (6) Điều chỉnh môi trường thực hiện môđun tải (tạo
thủ tục đưa các tệp truy cập tệp vào chương trình)
ngoài của chương trình: Kiểm thử hộp đen (Black box test): WHAT ?
(7) Thực hiện môđun tải và ghi nhận kết quả (8) Xác nhận kết quả với kết quả kỳ vọng (9) Lặp lại thao tác (5)-(8)
• Kỹ thuật thiết kế trường hợp thử dựa trên đặc tả bên trong của chương trình: Kiểm thử hộp trắng (white box test): HOW ?
• Kiểm thử Top-Down hay Bottom-Up
2
HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.11 HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.12
Kiểm thử hộp đen
Phương pháp phân đoạn tương đương (Equivalence Partition)
• Mục đích: giảm số lượng test bằng cách chọn các tập
dữ liệu đại diện
• Thực hiện: Chia dữ kiệu vào thành các đoạn, mỗi
• Phân đoạn tương đương • Phân tích giá trị biên • Đoán lỗi
đoạn đại diện cho một số dữ liệu => việc kiểm thử chỉ thực hiện trên đại diện đó
• ưu điểm: Test theo mức trừu tượng hơn là trường. áp
Input
Results
dụng: màn hình, menu hay mức quá trình
Black Box
Black box Data Testing Strategy
Phương pháp phân tích giá trị biên (Boundary value analysis)
Phương pháp đoán lỗi (Error Guessing)
• Là 1 trường hợp riêng của phân đoạn • Thí dụ: nếu miền dữ liệu là tháng thì giá trị 0
• Dựa vào trực giác và kinh nghiệm • Thí dụ lỗi chia cho 0. Nếu môđun có phép chia
thì phải kiểm thử lỗi này
hay >12 là không hợp lệ
• Thường sử dụng trong kiểm thử môđun
• Nhược điểm: không phát hiện hết lỗi
HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.13 HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.14
Kiểm thử hộp trắng
Phương pháp đồ thị nguyên nhân - kết quả (Cause-effect Graphing)
Mã tuần tự Phủ định
and
• Bó các lệnh • Bó các rẽ nhánh • Bó các điều kiện • Bó các điều kiện - rẽ nhánh
Or
Do Until
HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.15 HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.16
Input
Results
White Box Data Testing Strategy
3
HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.17 HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.18
9.4 Kỹ thuật kiểm thử môđun
Trình tự thiết kế
• Kiểm thử tích hợp môđun
• Kiểm thử môđun • Kiểm thử tích hợp
– Kiểm thử dưới lên (Bottom-up Test) – Kiểm thử trên xuống (Top-down Test) – Kiểm thử cột trụ (Big bung Test) – Kiểm thử kẹp (Sandwich Test)
- Kiểm thử tích hợp trên xuống - Kiểm thử tích hợp dưới lên - Kiểm thử hồi qui
HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.19 HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.20
Bottom-up Test
Bottom-up Test (Tiếp)
• Các môđun mức thấp được tổ hợp vào các
Mức 4
chùm thực hiện một chức năng con
• Viết trình điều khiển phối hợp vào/ ra và kiểm
Mức 3
thử
Mức 2
• Kiểm thử chùm/bó • Loại bỏ trình điều khiển và chuyển lên mức
trên
Mức 1
HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.21 HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.22
Top-down Test
Top-down Test (tiếp)
• Môđun điều khiển chính được dùng như trình điều khiển kiểm thử, gắn các nút con trực tiếp vào nó
• Thay các nút con bằng các môđun thực tại
(theo chiều sâu / ngang)
Mức 1
Mức 2
Mức 3
• Kiểm thử từng môđun được gắn vào • Các 1 nút thử xong được thử tiếp nút khác • Kiểm thử hồi quy
Mức 4
4
HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.23 HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.24
Big bung Test
Sandwich Test
• Tích hợp trên xuống cho các mức trên cấu trúc
chương trình
• Tích hợp dưới lên cho các mức phụ thuộc
• Tích hợp không tăng dần • Tất các các môđun đều được tổ hợp trước • Toàn bộ chương trình được kiểm thử tổng thể • Khó khăn: khó cô lập lỗi, khi chữa xong lỗi này
có thể lỗi mới lại phát sinh
HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.25 HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.26
Kiểm thử hệ thống
• Kiểm thử phục hồi: bắt buộc phần mềm hỏng
Chương 10: Phương pháp bảo trì Maintenance Methods
nhiều cách để kiểm chứng phục hồi
• Kiểm thử an toàn: kiểm chứng cơ chế bảo vệ • Kiểm thử gay cấn • Kiểm thử hiệu năng
10.1 Bảo trì là gì? 10.2 Trình tự nghiệp vụ bảo trì 10.3 Những vấn đề về bảo trì hiện nay
HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.27 HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.28
Bảo trì để tu sửa
10.1 Bảo trì là gì?
• Là bảo trì khắc phục những khiếm khuyết có
trong phần mềm
• Định nghĩa: Bảo trì là công việc tu sửa, thay đổi phần mềm đã được phát triển (chương trình, dữ liệu, JCL, các loại tư liệu đặc tả, . . .) theo những lý do nào đó
• Một số nguyên nhân điển hình
• Các hình thái bảo trì: bảo trì để
– Kỹ sư phần mềm và khách hiểu nhầm nhau – Lỗi tiềm ẩn của phần mềm do sơ ý của lập trình hoặc khi
kiểm thử chưa bao quát hết
– Vấn đề tính năng của phần mềm: không đáp ứng được yêu
cầu về bộ nhớ, tệp, . . . Thiết kế sai, biên tập sai . . . – Thiếu chuẩn hóa trong phát triển phần mềm (trước đó)
– Tu chỉnh – Thích hợp – Cải tiến – Phòng ngừa
5
HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.29 HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.30
Bảo trì để thích hợp
Bảo trì để tu sửa (tiếp)
• Là tu chỉnh phần mềm theo thay đổi của môi
• Kỹ nghệ ngược (Reverse Engineering): dò lại
thiết kế để tu sửa
trường bên ngoài nhằm duy trì và quản lý phần mềm theo vòng đời của nó
• Những lưu ý
• Thay đổi phần mềm thích nghi với môi trường: công nghệ phần cứng, môi trường phần mềm
• Những nguyên nhân chính:
– Mức trừu tượng – Tính đầy đủ – Tính tương tác – Tính định hướng
– Thay đổi về phần cứng (ngoại vi, máy chủ,. . .) – Thay đổi về phần mềm (môi trường): đổi OS – Thay đổi cấu trúc tệp hoặc mở rộng CSDL
HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.31 HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.32
Bảo trì để cải tiến
Bảo trì để cải tiến (tiếp)
• Là việc tu chỉnh hệ phần mềm theo các yêu cầu ngày
• Còn gọi là tái kỹ nghệ (re-engineering) • Mục đích: đưa ra một thiết kế cùng chức năng nhưng
càng hoàn thiện hơn, đầy đủ hơn, hợp lý hơn
có chất lượng cao hơn
• Những nguyên nhân chính:
• Các bước thực hiện:
– Do muốn nâng cao hiệu suất nên thường hay cải tiến
phương thức truy cập tệp
– Mở rộng thêm chức năng mới cho hệ thống – Cải tiến quản lý kéo theo cải tiến tư liệu vận hành và trình
tự công việc
– Xây dựng lưu đồ phần mềm – Suy dẫn ra biểu thức Bun cho từng dãy xử lý – Biên dịch bảng chân lí – Tái cấu trúc phần mềm
– Thay đổi người dùng hoặc thay đổi thao tác
HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.33 HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.34
Bảo trì để phòng ngừa
Bảo trì để phòng ngừa (tiếp)
• Mục đích: sửa đổi để thích hợp với yêu cầu
thay đổi sẽ có của người dùng
• Là công việc tu chỉnh chương trình có tính đến tương lai của phần mềm đó sẽ mở rộng và thay đổi như thế nào
• Thực hiện những thay đổi trên thiết kế không
• Thực ra trong khi thiết kế phần mềm đã phải
tường minh
tính đến tính mở rộng của nó, nên thực tế ít khi ta gặp bảo trì phòng ngừa nếu như phần mềm được thiết kế tốt
• Hiểu hoạt động bên trong chương trình • Thiết kế / lập trình lại • Sử dụng công cụ CASE
6
HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.35 HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.36
Sơ đồ bảo trì
10.2 Trình tự nghiệp vụ bảo trì
Hiểu phần mềm đã có
2
Phát triển phần mềm mới
Loại bảo trì?
1
• Quy trình bảo trì là gì ? Đó là quá trình trong vòng đời của phần mềm, cũng tuân theo các pha phân tích, thiết kế, phát triển và kiểm thử từ khi phát sinh vấn đề cho đến khi giải quyết xong
Chỉnh phần mềm đã có
Kiểm thử tính nhất quán
• Thao tác bảo trì: Gồm 2 loại – Tu chỉnh cải đã có (loại 1) – Thêm cái mới (loại 2)
Kiểm thử sau bảo trì
Tạo biểu quản lý bảo trì
HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.37 HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.38
Hiểu phần mềm đã có
Tu sửa phần mềm đã có
• Bảo trì chương trình nguồn, tạo các môđun
mới và dịch lại
• Theo tài liệu nắm chắc các chức năng • Theo tài liệu chi tiết hãy nắm vững đặc tả chi
• Thực hiện kiểm thử unit và tu chỉnh những
tiết, điều kiện kiểm thử, . . .
mục liên quan có trong tư liệu đặc tả
• Dò đọc chương trình nguồn, hiểu trình tự xử lý
chi tiết của hệ thống
• Chú ý theo sát tác động của môđun được sửa
đến các thành phần khác trong hệ thống
3 việc trên đều là công việc thực thi trên bàn
HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.39 HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.40
Phát triển phần mềm mới
Kiểm chứng tính nhất quán bằng kiểm thử kết hợp
• Đưa đơn vị (unit) đã dược kiểm thử vào hoạt
• Khi thêm chức năng mới phải phát triển chương trình cho phù hợp với yêu cầu
động trong hệ thống
• Cần tiến hành từ thiết kế, lập trình, gỡ lỗi và
kiểm thử unit
• Điều chỉnh sự tương tích giữa các môđun • Dùng các dữ liệu trước đây khi kiểm thử để
kiểm thử lại tính nhất quán
• Phản ảnh vào giao diện của phần mềm (thông
báo, phiên bản, . . .)
• Chú ý hiệu ứng làn sóng trong chỉnh sửa
7
HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.41 HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.42
Lập biểu quản lý bảo trì
• Cần quản lý tình trạng bảo trì • Lập biểu quản lý tình trạng bảo trì
Kiểm tra khi hoàn thành bảo trì • Kiểm tra nội dung mô tả có trong tư liệu đặc tả • Cách ghi tư liệu có phù hợp với mô tả môi
trường phần mềm mới hay không ?
– Ngày tháng, giờ – Nguyên nhân – Tóm tắt cách khắc phục – Chi tiết khắc phục, hiệu ứng làn sóng – Người làm bảo trì – Số công
Sáng kiến trong quy trình phát triển phần mềm
10.3 Những vấn đề lưu ý để bảo trì
(1) Chuẩn hóa mọi khâu trong phát triển phần
mềm
(2) Người bảo trì chủ chốt tham gia vào giai đoạn
Phương pháp cải tiến thao tác bảo trì: • Sáng kiến trong quy trình phát triển phần mềm • Sáng kiến trong quy trình bảo trì phần mềm • Phát triển những kỹ thuật mới cho bảo trì
phân tích và thiết kế (3) Thiết kế để dễ bảo trì
HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.43 HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.44
Sáng kiến trong quy trình bảo trì phần mềm
Phát triển những kỹ thuật mới cho bảo trì
(1) Sử dụng các công cụ hỗ trợ phát triển phần
mềm
(2) Chuẩn hóa thao tác bảo trì và thiết bị môi
• Công cụ phần mềm hỗ trợ bảo trì • Cơ sở dữ liệu cho bảo trì • Quản lý tài liệu, quản lý dữ liệu, quản lý
trường bảo trì
chương trình nguồn, quản lý dữ liệu thử, quản lý sử bảo trì
• Trạm bảo trì tính năng cao trong hệ thống mạng
lưới bảo trì với máy chủ thông minh
(3) Lưu lại những thông tin sử bảo trì (4) Dự án nên cử một người chủ chốt của mình làm công việc bảo trì sau khi dự án kết thưc giai đoạn phát triển
HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.45 HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.46
8
HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.47 HUT, Falt. of IT Dept. of SE, 2001 SE-V.48
